TW200532064A - Weaving loom with motor-driven frames - Google Patents

Description

200532064 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關一具有馬達驅動支架的織機。 【先前技術】 如所習知，一織機包括含有複數綜片之數個編織構 件，在該等構件內引導該經線，該等構件被一藉由合適 I 之機器（甲卡提花織機）或藉著一系列支架所個別地控制之 繩索列陣所舉起及降低，並使它們被固定至該繩索，而 施行一輪流之垂直移動。於以下之敘述部份中，將專門 * 參考此第二種織機設計，其中互相鄰接包裝之複數綜片 ’ 支架在該織機肩部內隨著一輪流之運動而往復移動。 支架運動傳統上係所達成藉著及多臂機，亦即在每 一支架下方作用俾能以輪流之運動舉起及降低該支架的 槓桿作用系統。 0 該多臂機係一大體上機械式類型之可程式化裝置， 其由馬達機構（該織機之同一主馬達或一特定分開之電馬 達）承接一旋轉運動，且將其以一有區別及協調之方式傳 ^ 送至各種支架。 雖然科技之進展已經導入很多改良，該多臂機本質 上係一相當複雜及非極有彈性之裝置，且每回需要編織 不同項目時，不論如何需要一顧著介入之再次規劃設計 〇 因此，在該紡織工業已意圓增加該支架控制之彈性 -4- 200532064 (2) ，並皆針對施行一複雜之運動定律， 方式及沒有受到嚴重打擊之介入或延 的時間，輕易地將該各個支架之運動 前之需求。 第一步驟在於彼此釋放該等支架 別地控制它們。此一解決方法譬如被 1.2 15.3 17號中。然而，儘管可如此達 ¥ 等成本及特別是該織機側邊尺寸是顯 每一支架之位移係仍然受限於將該馬 成線性運動的運動鏈：因此其不可能 之電子控制裝置上之支架位移。 其他已提出之解決方法提供完全 ，並代替地配置一對線性馬達，以直 架之二接點··此技術之範例被揭 1 . 2 I 5 . 3 1 8 號、歐洲專利第 1 . 2 3 9.0 6 8 φ 】1 3 5 02 8 5號中。然而，這些更偏理論 提議造成兩種議題。 一方面，對於每一支架使用至少 、 協調及同步性之一問題，這可藉著電 但萬一電子系統故障總是帶有安全相 方囬’虽該線性馬達係遭受尺寸之限 過熱之問題。最後，由於該織機側邊 題仍待處理。 因此，本發明之一目的係提供一 及以有成本效率之 長之機器停止生產 定律改造成適於當 及藉著單一馬達個 揭示於歐洲專利第 ;成該控制彈性，該 著地增加。再者， 達之整個旋轉轉變 變化作用於該馬達 地放棄該支架槓桿 接作用於該個別支 示在歐洲專利第 號、及日本專利第 而非真正可實行之 二台馬達產生控制 子機橇局部解決， 關之缺點。在另一 制時’發生動力及 尺寸之一些剩餘問 種用於控制綜片支 -5- 200532064 (3) 架之配置，並克服所有至今爲止所敘述之缺點。特別地 是，以非常具有彈性及迅速做好方式，以位移及運動定 律之觀點、及以其隨著時間消逝而變化之觀點兩者，吾 人想要提供一用於可被程式設計之綜片支架的控制配置 機制；同時，該控制配置將不佔有在該織機肩部後方之 _ 側邊空間；其亦將允許以充分有效之方式運送一合適數 量之動力至該等支架上，以便亦限制過熱問題。最後， 0 在此較佳地係對於每一支架應有一馬達，以便避免源自 二或更多馬達之同步性及源自該電子故障之處理的問題 【發明內容】 此等目的被藉著一控制機制及藉著複數諸如其所附 申請專利獨立項之本質特色中所敘述機制之一配置所達 成。 本發明之其他發明態樣被敘述於該申請專利附屬項 中 〇 尤其，根據本發明之第一態樣，每一支架係藉著一 固定至該織機之馬達所驅動，該馬達包括一系列組成該 馬達定子之電線圈，且包括一與該活節四邊形運動機制 之一桿棒一體地位移之永久性磁鐵，而該運動機制引導 該支架及組成該電動馬達之轉子。 根據另一態樣，該等支架之整體控制係藉著包括複 數此馬達之一配置所達成，其沿著該織機寬度以一偏置 -6 - 200532064 (4) 之方式配置，譬如在四個模組上，並沿著該織機深度平 行地重複。根據進一步態樣，該等線圈及該永久磁鐵係 於該運動機制之桿棒上下方兩者有利地偏置。 最後，根據另一態樣，提供一使用電容器之電源恢 復系統，以使藉著所有線性馬達所承擔之動力需求減至 最小。 【實施方式】 於圖1中，已說明一根據該先前技藝之多臂機的示 範配置。如能看出者，該綜片支架之驅動機制（未示出）係 位於該二織機肩部ZI及Z2之間，且包括互相連結至一 桿棒B之二直角式槓桿L (僅只該右側槓桿可淸楚看見）。 在該織機之一側面上，譬如超出該左織機肩部Z !，安置 該多臂機之控制及驅動單元（局部顯示）。 如能夠在圖2及3中看出者，經由呈模組地配置於 φ 該等支架之底部中、於該織機肩部之間的線性馬達替代 地完成本發明之馬達傳動控制裝置。 尤其，藉著二振動端部槓桿L i，及L i，，以本質上已知 • 之方式限制每一支架Q i (在此i指示第i支架），根據一具 有完全相同之相向側邊的活節四邊形連桿設計，該槓桿 依序以較鏈接合至相同水平之連接棒B;。每一桿棒b之 往復式水平移動-藉著該對槓桿一轉變成該對應支架q 之一垂直輪流之變位；甚至那些於最向後位置以最寬廣 地打開該經紗梭口者，該等支架之完全位移係經過通常 200532064 (5) 小於±4 5度之槓桿旋轉所完成。事實上，既然該桿棒被直 接以鉸鏈接合至該對槓桿之底端（看圖2 )，於該支架之垂 直變位期間，桿棒B之移動包括其重心沿著一圓弧之位 移，亦即具有一水平及一垂直之分量。隨著進一步觀察 本發明之配置，此情況稍後將於本文中再次提出。 、 根據本發明，一永久磁鐵本體Mi被附接至每一底部 連接桿棒Bi。該永久磁鐵Mi係平板形，且設有一系列個 g 別之雙極性磁鐵m n, i (在此η指示第i磁鐵M i之第η個別 磁鐵）’並連續地沿著該磁鐵本體Μ之縱向運動軸配置， 以獲得將會在稍後更詳細說明之結果。 在圖4及5所說明之具體實施例中，該磁鐵本體Μ 被固定至桿棒Β之頂部邊緣，且整個配置於其上部中。 相應地’其進一步提供一支撐結構，並在其上面安 裝一系列組成該線性馬達之電樞的電線圈或線圈組件Ci 〇 φ 每一線圈組件C 1係由一系列獨立之線圈所組成，並 在桿棒B i之縱向移動方向中互相地包裝。每一線圈組件 C i較佳地是包括三或四（圖7)個基本線圈，其可被個別地 β 控制及供給動力。 於圖2所說明之具體實施例中，該鄰接線圈組件c | 之全長係大於該紐鐵本體M i之長度：該長度差係至少等 於桿棒I之最大想要衝程，且因此等於該對應支架Qi( 除了該傳動比以外）。 該等線圈係藉著一觸發電流漸進地通電，且受一特 -8 - 200532064 (6) 定電子單元（未示出）之控制，以便在整個磁鐵本體Μ;上 建立一所謂之“延遲效應”；換句話說，產生一變位磁 場，其在至少部份磁鐵mnJ上連續地施加一拉力：這確 保由該電線圈至該支架之桿棒B i之一高及規則的功率傳 輸。 爲時時刻刻偵測該馬達/磁鐵本體Μ之位置，及因 此控制該線圈觸發電流，譬如提供安裝至該直角式槓桿 ’ L’或L"之一的線性編碼器。 ® 每一馬達（由該磁鐵本體Μ及對應之線圈C群組）之 全長有利地係爲桿棒Β之有用長度的因數：譬如在1900 毫米之間距上，提供四個線性馬達。這樣，根據一最佳 化可使用空間之具體實施例，其可能縱向地偏置該鄰接 桿棒之馬達。譬如於圖2及3中，已於四台馬達之群組 中說明一馬達M i之配置，而每一馬達位於一互相偏置之 位置中：因此該第一組四個支架之配置係重複用於第五 $ 至第八支架等。於最後之分析中，這允許具有一較大之 橫向空間，並可用於容置該電線圈之轉圈，而對該馬達 ' 之校準及能量效率有益。 - 於圖4及5中，已說明該群線圈之一具體實施例， 其配置在該馬達之每一磁鐵本體之兩側上。根據上面所 說明之具體實施例，既然該等馬達每隔四個支架在一對 應橫側位置（亦即並肩位在該織機之相同寬度）被重複，該 線圈之每一側邊具有1，5Qp之可用深度空間，在此Qp係 一支架之厚度（根據目前之標準等於]2毫米）。 -9- 200532064 (7) 於圖5中，特別地是，箭頭V指示具有對應磁鐵本 體M i之桿棒B i的往復式變位方向。應注意的是較佳地 配置由該樑TI及T2所表示之馬達模組的支撐結構，以 便利於該系統之熱冷卻：譬如該支撐樑是中空的，且在 它們之內流動有一冷卻液體，如藉著箭頭H20-in及 H2〇-〇ut所指示。 儘管期待有一液體冷卻系統，根據本發明系統之配 置及效率亦允許提供一簡單之空氣冷卻系統。 最後，爲使動力需求減至最小，較佳地是提供一電 源恢復系統。該系統譬如提供具有合適電容値之電容器 的使用，其能夠於該馬達再生步驟期間儲存能量且於一 連續步驟期間釋放之：這亦避免經由可能之耗散阻抗的 能量散失。 由於一電力饋線部件之使用，該整個電容値已有利 地最佳化，用於各種馬達之所有轉換器，該部件係相同 的，如在歐洲專利申請案第 03 1 04 560，2號中以同一申請 者之名義所說明者。 最後，爲處理一突然之主電源下降所可能發生之問 題’提供一電磁制動器（未示出），其當該電壓下降時即機 械式地開動（例如經由彈簧元件）。 於圖6-8中，說明本發明之另一較佳具體實施例。 於此案例中，該電線圈被局部地配置在該支架之運 動導引機制的桿棒B之上下方。這樣一來，該等馬達之 彼此側邊干擾係進一步減少，且其因此可能使它們製成 -10- 200532064 (8) 較長’該線圈C i之橫向尺寸係相等的。尤其，其寬度係 相等的’每一馬達可佔用一延伸部份，其大體上爲先前 所述具體實施例之兩倍。 如能被看見者，每一磁鐵本體Μ能包含高達1 2個單 一之磁鐵m，且每一馬達電樞包含高達9個線圈組件。 ^ 於圖6中，圖樣地說明該第一組四桿棒B上所發現 之配置’對於四個、譬如高達十六個支架之組件的群組 之連續式桿棒，此配置係亦在後面（因此於該圖面中看不 見）重複。 於圖7中，說明線圈Ci群組之線路圖，其鄰接一系 列屬於相同之永久磁鐵M i的磁鐵m n，i，並顯示在五個連 續之時刻（於該圖面中呈上下配置）：如其能被看見者，當 該馬達Mi向右移動時，爲了維持一有效之磁力，線圈極 性係漸進地改變。 理想上，以上述之配置，該群線圈能被分成六個止 $ 推組件及三個衝程組件。 此配置允許具有較大數目之固定式磁鐵’其於該線 圈之變位磁場中有效地工作，以致其可能維持較低之電 • 壓電平，而以效率及熱散失之觀點帶來所有該等優點。 再者，如果該織機係使用一減少數目之支架（例如以 1 2取代1 6 )工作，該最大所需之衝程係大致上減少（該經 紗梭口係較短，且因此該最大開口亦爲較小），並其因此 可能具有較大數目之工作磁鐵m -該等線圈之本體C的 長度相等一，具有一必然之進一步效率改善。由此衍生 -11 - 200532064 (9) 的是根據本發明之配置係有利地受實際所需之性能、亦 以成本及耗電量之觀點達成真正模化程度所影響。 由製造之觀點，根據本發明之較佳具體實施例，每 一固定式磁鐵M i被振動地安裝在與每一桿棒B i —體成 形之托架S i的端部：於圖6中，該托架被設在該磁鐵M 之外端部，反之於圖8中，該托架被設在該內端部。 每一群組之線圈亦被配置成一抽屜形狀，在其內能 讓該磁鐵本體Mi之平板滑動。於此案例中，關於桿棒Bi 之位移的第二垂直分量-稍早論及者-，磁鐵M i之平板 係繞著以鉸鏈接合在該托架S i上之端部自由轉動，且係 藉著適當之滑動機構.Ri滑動地引導進入線圈Ci之抽屜。 此滑動機構Ri可爲一種本質上已知型式之任何構件 ’其可藉由熟諳此技藝者容易地認知，並允許於一縱向 變位移動期間引導該馬達板Mi進入線圈C i之抽屜，且 同時允許藉著該舉起及降低以鉸鏈接合至該托架Si之端 部決定其旋轉。 雖然於大部份之案例中，每一桿棒B之位移的垂直 分量可被忽略，此最後之指定說明具體實施例允許大幅 地減少該等磁鐵mnJ及線圈Ci間之相對垂直位移，而於 該磁場中總是維持最大之工作效率。 根據一進一步之較佳具體實施例，於圖9A及9B中 所說明’每一馬達之線圈組件的全長係比該馬達板Μ較 小’其因此由該定子部件C之兩端突出達某一長度。以 慣性力之觀點，該申請人能觀察到雖然該永久磁鐵之較 -12- 200532064 (10) 大質量造成功率損耗之增加，比起先前所說明之具體實 施例，該馬達驅動之效率係改善，且其大致提供某一利 益。 於此案例中，該馬達本體Μ之兩端是受限制，以支 撐與該驅動桿棒Β —體之托架^及S ’ ’。既然該托架s，及 S ’’與甚至具有一垂直位移分量之桿棒Β —體地位移，組 成該定子之線圈具有一用於該磁鐵Μ之充分寬廣的滑動 殼套之特色，以允許此垂直之位移。爲防止桿棒Β於該 I 水平面中橫向地振動（垂直於該圖紙），它們被本質上於該 技藝中已知之滑動式導件（未示出）所限制。爲防止桿棒Β 在該滑動平面（亦即於該圖紙中爲直立的）上振動及搖動， 其係於二鄰接馬達之間進一步提供一由上面下降之導桿（ 未示出）-適當地受限於該織機結構-，及於桿棒Β上之 一大體上中央位置繞著樞軸旋轉。 最後，該L形槓桿L’及L"之尺寸製作係使得其可沿 著一充分長之有用衝程最佳利用馬達之動力：該槓桿比 Lb/Lq(與該桿棒一體之槓桿/與該支架一體之槓桿）之一 特別較佳之値係於1 ;-1，4之範圍中，更佳地是大約1，3 • 〇 如能由先前之敘述推論得，本發明之配置完美地達 成序文中所提出之目的。 事實上，藉著在該個別線性馬達之控制上的一簡單 之電子介入，其允許隨時變化每一個別支架之運動定律 及運行/衝程，藉此達成一優異程度之控制彈性。在另 -13- 200532064 (11) 一方面，經過該控制單元，其可能決定存在於該織機主 馬達及各種支架運動間之關係，亦變化彼此間之相對相 位’藉此達成非常有變化及可迅速改變之經紗梭口高度 定律。 該經紗梭口可被製成有變化，而不會停止該機器， • 且其可能由一項目至另一項目迅速地改變：這亦產生任 意地調整該梭口之幾何資源的機會，根據最不同之需求 • 改變其順序（譬如’於一噴氣織機中，爲以瞄準之方式增 加該梭口局度及獲得一更容易緯線插入或一更好之經線 分離）。 該側邊尺寸仍然非常小（保持在該機器肩部內），因爲 該馬達驅動器及該對應之運動機制被容置在該等支架之 下方；此外，進一步之·空間被解放，比起傳統之織機， 因爲通常被目前之多臂機及對應之外部驅動器所佔據的 房間已釋出。 由於該機械傳送系之簡化，亦有利地達成一減少之 總體慣性且因此一更好之機械效率。 Λ 再者，能夠每四個支架及在該對應驅動桿棒Β之一 • 大部份上方配置單一馬達’在此有充分之空間以架構有 效率之馬達，而不會經歷大量過熱之問題。 最後，在此已提供保持對於每一支架藉著單一線性 馬達驅動一活節四邊形運動結構’在此關於相同支架上 之複數控制的協調及同步性絕對無任何問題。 然而，當然本發明不限於上面所說明之特別具體實 -14 - 200532064 (12) 施例，其僅只代表本發明範圍之非限制性範例，但是若 干變化是可能的，所有變化皆在熟諳此技藝者可及之範 圍內，而未由本發明之範圍脫離。

U 明 說 單 簡 式 圖 rL 總之’經由舉例及所附圖面中之說明，根據本發明 之機制及配置的進一步特色及優點將由其一些較佳具體 實施例之以下詳細敘述變得更淸楚，其中： 圖1係一示範織機之多臂機機制的透視圖； 圖2係一對應於圖1之前方正視圖，其中僅只表示 該運動機制之驅動部份； 圖3係一對應於圖2之頂部平面圖，其中圖樣地說 明複數馬達； 圖4係一取自圖3沿著剖線IV-IV之剖視圖； 圖5係一局部透視立體圖，其說明二線圈間之一磁 鐵本體的細節； 圖6係一圖樣視圖，其根據一較佳具體實施例說明 本發明之配置； 圖7係一圖示，其根據本發明之一較佳具體實施例 顯示該線圈及該永久磁鐵之配置設計； 圖8係一圖樣視圖，其更詳細地說明本發明於圖7 中之較佳具體實施例；及 、 圖9A及96是本發明之另一較佳具體實施例的圖樣 側視圖及平面圖。 -15- 200532064 (13) 【主要元件符號說明】

B 桿棒 C 線圈組件 L 槓桿 L, 槓桿 L，， 槓桿 Μ 磁鐵 m 磁鐵 Q 支架 Qp 厚度 s 托架 S' 托架 s·’ 托架 T] 樑 T2 樑 V 箭頭 Z】 肩部 Z2 肩部

Claims (1)

1. 200532064 ⑴ 十' 申請專利範圍 1 · 一種織機中之綜片支架的控制機制，該控制機制 包含以鉸鏈接合至一連桿組之支架，而能夠將一驅動桿 棒之大體上成直線的運動轉換成該支架之一垂直運動， 其中該驅動桿棒設有至少一永久磁鐵本體（M)，且其中另 . 提供一電線圈結構（c)，該磁鐵本體（M)係意欲於該線圈 結構鄰近滑動、相對該織機固定、及形成一線性電動馬 | 達之電樞，而該磁鐵本體（Μ)代表該可移動部件。 2 ·如申請專利範圍第1項之控制機制，其中該桿棒 係位在該等支架下方，且該電線圈結構（C)延伸進入該桿 棒（Β)之一縱向達一段長度，該長度係該織機兩肩部間之 可用縱向間距的一因數。 3 ·如申請專利範圍第1項之控制機制，其中該磁鐵 本體（Μ)包括一系列永久磁鐵（m)，其互相鄰接地分佈在 一與該桿棒（B) —體成形之平板上方。 φ 4.如申請專利範圍第3項之控制機制，其中該配備 有一系列永久磁鐵（m)之平板，係藉著至少一端部以鉸鏈 接合至該桿棒（B)之一錨定托架。 * 5 ·如申請專利範圍第4項之控制機制，其中該電線 圈結構（C)具有一抽屜之形狀，該磁鐵本體（M)係意欲、滑 入該電線圈結構，該具有滑動機構特色之磁鐵本體能夠 在該抽屜形結構內支撐及滑動式引導該電線圈結構。 6 ·如申請專利範圍第4項之控制機制，其中該配備 有一系列永久磁鐵（m)之平板，係在兩端經過錨定托架以 -17- 200532064 (2) 鉸鏈接合至該桿棒（B )，且完全橫越其所滑入之抽屜形電 線圈結構（C )。 7 .如申請專利範圍第1項之控制機制，其中該電線 圈結構（C)包括一系列線圈組件，每一線圈組件由某些數 目之可個別控制的.基本線圈所組成。 8 ·如申請專利範圍第7項之控制機制，其中該等基 本線圈之數目係於三個及四個之間。 * 9. 一種織機中之綜片支架用的驅動裝置，其包含如 1 申請專利範圍第1至8項任一項中所述之複數並肩平放 的機制，其中該電線圈結構（C)之長度係該桿棒（B)之長度 的一因數，且被配置成在該位移方向中相對彼此偏置。 1 〇 ·如申請專利範圍第9項之驅動裝置，其中在該可 用之長度上方係無側邊重疊地配置有高達四個之電線圈 結構（C)，其沿著該桿棒之縱軸偏置，且該等線性馬達之 此縱向偏置排列係每隔四桿棒之群組重複。 ^ 1 1 ·如申請專利範圍第1 〇項之驅動裝置，其中該電 線匿I (C)及對應之磁鐵本體（M)亦在該桿棒（B)之上下方被 ’ 配置於一偏置位置中。 -18-